Fisiologia del sistema endocrino para 200 y 400 2015
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FISIOLOGIA DEL SISTEMA ENDOCRINO
SEC.ACADEMICA
Prof. Alejandro Ostoic Rozzi
MA. Educación Motriz y Salud en el A.M.
E.A. en Biología Molecular y B.T.
El sistema endocrino mantiene la
homeostasis
El concepto de Hormonas (que actuan sobre células blanco distantes) para mantener la estabilidad del medio interno fue uno de los mayores avances en el conocimiento fisiológico. Un cambio en el medio interno provoca la secreción de hormona y la acción resultante de la misma sobre sus células blanco restaura la condición normal. El retorno al status quo resulta en el mantenimiento de la homeostasis
Detección y señalización
Las glándulas endócrinas sintetizan y almacenan hormonas. Poseen un sistema de detección y señalización que regula la duración y cantidad de liberación hormonal por retroalimentación desde la célula blanco.
Sistema Endócrino vs. Nervioso
• Sistemas de comunicación principales.
• Integran estímulos y respuestas frente a cambios en el ambiente externo e interno.
• Coordinan funciones de células, tejidos y órganos altamente diferenciados.
• Sistema endócrino es anatómicamente discontinuo.
El sistema nervioso ejerce un control punto a punto mediante vías nerviosas (similar a una comunicación cablegráfica). Señal eléctrica, respuesta rápida.
El sistema endócrino difunde mensajes hormonales a prácticamente todas las células por secreción en sangre y fluido extracelular. Respuesta lenta (de minutos a días), requiere de receptores en las células diana.
Receptores específicos
La mayoría de las hormonas se liberan a la sangre en muy bajas concentraciones (10-10 M) interactúan con todas las células del cuerpo. Sin embargo, una hormona determinada ejerce su efecto sólo en un número limitado de células blanco, que posee receptores específicos para esa hormona.
Funciones principales del sistema endócrino
• Mantenimiento y optimización del ambiente bioquímico interno y del metabolismo.
• Integración y regulación del crecimiento y del desarrollo.
• Control de la reproducción sexual (gametogénesis, apareamiento, fertilización, desarrollo fetal, parto, nutrición neonatal).
Tipos de señalización hormonal
• Hormonas endócrinas via circulación sanguínea a células blanco.
• Neurohormonas liberadas via sinapsis química a la circulación.
• Hormonas parácrinas entre células adyacentes.
• Hormonas autócrinas.
– Hormonas liposolubles: receptores en el citoplasma o núcleo. Respuesta prolongada (ej. esteroides).
– Hormonas insolubles en lipidos: receptores localizados en la membrana celular. Via cascadas de 2dos. mensajeros. Respuesta transitoria.
Interacción hormona-receptor
• Homonas liposolubles:
– Activación directa de genes.
– Promueve síntesis de proteinas:
• Incremento y regulación de actividad enzimática.
• Crecimiento y reparación tisular.
• Hormonas no liposolubles: • Via segundos mensajeros.
• Cambios en la permeabilidad de la membrana.
• Inducción de síntesis de proteinas.
• Cambios en el metabolismo celular.
• Estimulación de actividad secretoria.
Acciones generales
Clasificación por estructura química de las hormonas
Derivados de aminoácidos
Derivados de ácidos grasos - Eicosanoides
Esteroides
Péptidos
• Esteroides:
– Liposolubles
– Difunden a través de la membrana celular
– Órganos endócrinos
• Corteza adrenal
• Ovarios
• Testículos
• Placenta
Tipos de hormonas
• Hormonas no esteroideas (aminas, péptidos): – Insolubles en lípidos (excepto tiroideas).
– Receptores en la membrana celular.
– Órganos endócrinos: • Glándula tiroides.
• Glándula paratiroides.
• Médula adrenal.
• Hipófisis.
• Páncreas.
• Tracto gastrointestinal
Tipos de hormonas
Entre 3-100 aminoácidos de tamaño.
En general producidas como precursores clivados proteolíticamente.
Solubles en agua.
El mayor número de hormonas.
Hormonas peptídicas
Síntesis y liberación de hormonas
peptídicas
• RNAm específico traducido a precursor proteico, preprohormona
• Glicosilación postraduccional en RE • Péptido señal hidrofóbico removido
en aparato de Golgi, prohormona • Empaquetamiento, almacenamiento
en vesículas, y translocación a la membrana.
Hormonas Tiroideas Sintetizadas en la tiroides a partir modificación de
residuo de tirosina en tiroglobulina, incorporación post-traduccional de iodo, clivaje en lisosomas.
Liberación como T3 y T4. Transporte en sangre mediante globulina (TBG).
Catecolaminas Son tanto hormonas como neurotransmisores.
Epinefrina y norepinefrina.
Producidas por la médula adrenal, hidrofílicas
Secretadas como hormonas peptídicas.
Todas derivan de colesterol, varían en las cadenas laterales.
Todas son liposolubles.
Liposolubles, por lo que no se almacenan y se liberan una vez sintetizados.
Las enzimas de la biosíntesis localizadas en mitocondrias y REL.
Hormonas esteroideas
Colesterol
Tipos de esteroides
• Glucocorticoides: cortisol en humanos y mayoría de mamíferos.
• Mineralocorticoides: p. ej., aldosterona
• Andrógenos:testosterone
• Estrógeos: estradiol y estrona
• Progestógenos (o progestinas): p. ej., progesterona
Síntesis de esteroides
• Pasos de síntesis por enzimas específicas en mitocondria y REL de tejidos esteroidogénicos.
• Paso limitante: transporte del colesterol libre hacia la organela. Steroidogenic Acute Regulatory Protein (StAR)
• Fuente de colesterol: síntesis a partir de acetato, colesterol en gotas intracelulares, captación de LDL (ante esteroidogénesis crónica).
cholesterol
Extracellular lipoprotein
Cholesterol pool
LH
ATP
cAMP
PKA+
Pregnenolone
Progesterone
Androstenedione
TESTOSTERONE
3bHSD
P450c17
17bHSD
acetate
Derivados de ácidos grasos -
Eicosanoides
• El acido araquidónico es el precursor más abundante. Depósitos en lípidos de membrana, liberados por acción de distintas lipasas.
• Los eicosanoides específicos sintetizados por una célula son determinados por la batería de enzimas presente en la misma.
• Rápidamente inactivadas, activas sólo por segundos.
• Grupos principales de estas hormonas: prostaglandinas, prostaciclinas, leucotrienos y tromboxanos.
Derivados de ácidos grasos - Eicosanoides
Regulación de la actividad hormonal
Detección y señalización: cambio en homeostasis, sistema endócrino envía señal hormonal a célula blanco, la cual elabora respuesta compensatoria.
Componentes:
Recepción del estímulo.
Síntesis y secreción hormonal.
Transporte al tejido blanco.
Inducción de la respuesta.
Degradación de la hormona.
•El efecto fisiológico dependerá de la concentración en
sangre y líquido extracelular:
1) Tasa de síntesis: retroalimentación (-) o (+)
2) Tasa de transporte al tejido blanco (flujo
sanguíneo).
3) Tasa de degradación (vida media), eliminación
metabólica y excreción.
Regulación de la actividad hormonal
Control neuronal • Aferencias neuronales al hipotálamo controlan la
síntesis y secreción de factores liberadores hipotalámicos, que regulan la actividad de la hipófisis.
Control cronotrópico
• Ritmicidad endógena/exógena de secreción (24 h, 12 meses). P. ej., GH, cortisol, melatonina.
Secreción episódica (pulsátil)
• Pulsos cada 5-60 min. P. ej., hormona de crecimiento (GH). Acción endócrina más efectiva.